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公路工程试验检测技术思考

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摘要:基于试验检测对把控公路工程建设质量的重要意义,分析了公路工程试验检测方法的现状,探讨了传统检测技术存在的弊端和应用局限,提出无损检测技术的应用前景和意义,详细归纳了声波透射和图像识别两种无损检测技术在公路工程试验检测中的应用原理和范围,以促进无损检测技术在公路试验检测中的推广应用。

关键词:公路工程;试验检测;技术现状

0引言

近年来,我国交通运输产业蓬勃发展,公路工程建设成果也有目共睹,全国范围内已经形成四通八达的交通运输网,为区域经济发展、社会交流和物质调配提供了良好的基础。然而,公路建设快速发展的同时也带来了一些问题,比如部分公路建设质量不满足要求,导致公路使用寿命显著低于设计寿命,需要耗费较多的人力、物力和财力进行病害修复,才能维持公路的使用性能。试验检测对把控公路工程建设质量具有重要意义,通过对公路工程的试验检测,确保工程建设质量满足规范要求,公路使用年限达到设计寿命。目前公路工程试验检测方法有多种,根据检测对象可分为路面弯沉检测、厚度检测、强度检测及平整度检测等;根据检测方法可分为传统检测方法和无损检测方法,其中传统检测方法包含钻芯取样法、环刀法及挖坑法等。传统公路检测虽然检测精度高,但会对道路结构产生局部损伤;无损检测技术则是近年发展起来的检测手段,该法不会对道路结构产生影响并且操作简单方便,却同样检测精度高[1-2]。本文将介绍目前我国公路工程试验检测技术存在的问题,分析归纳目前应用越来越广泛的声波透射、图像识别和地质雷达等检测技术,以促进无损检测技术在公路工程试验检测中的应用。

1公路工程试验检测技术存在的问题

1.1公路工程试验检测现状

公路工程建设的工程量大、周期长并且管理困难。目前,很多施工单位的公路试验检测都流于形式,表现在对试验检测重视不足,试验检测不规范以及相关技术落后等,具体归纳如下。(1)试验检测工作流于形式。由于公路工程建设的工程量大,呈线形分布,这使得参与建设的施工单位很多,公路试验检测要求每个标段、每个施工单位都严格执行检验标准和流程,包括材料检测评定、设备保养维修和建设过程质量检测等。在实际工程中,制定的试验检测流程和工作往往不能得到认真执行,诸多检测工作都是流于形式而没有保质保量地贯彻实施。(2)对试验检测工作重视不够。目前我国仍然处于公路交通基础设施建设的高峰时期,公路建设面临施工工期和建设质量的双重压力。为了在规定时间内完成建设工程量,施工单位的重点是对施工人员和建设设备进行把握,对于试验检测方面的投入则很少,这使得公路工程试验检测设备和人员无法与其要求相匹配,如依然存在缺乏相应检测资格的人员进行检测作业等,这势必造成试验检测效果差,出现数据失真和造假等问题,无法保证施工质量评价的真实性。(3)试验检测技术相对单一。由于试验检测没有得到足够的重视,使得试验检测手段往往采用传统的有损检测技术,如钻芯取样法、环刀法及挖坑法等,直接对道路结构进行切割取样试验,虽然试验工作的精度可以得到保障,但是施工工序复杂且效率低,不利于连续施工作业,甚至会影响建设工期。

1.2现有试验检测技术存在的问题及发展前景

试验检测对于公路工程而言非常关键,其根本目的是确保公路工程建设质量满足规范要求,通过科学的手段测试计算,确定各个分项工程是否能够达到规范要求,从而保证工程整体满足相应的设计要求。目前的试验检测技术相对单一,不能满足现代化公路建设的需求。一方面,传统的检测手段需要对道路结构进行接触式的检测分析,往往会对道路本身产生一定的损坏,虽然检测完成后会进行恢复,但是整个检测过程工序较多,操作复杂,不利于提高效率;另一方面,传统检测手段过多依赖于检测人员的技术水平,普通人员的操作可能会存在较多的误差,导致检测效果不够理想。无损检测技术是一种可以在不对检测对象产生任何损伤的情况下,快速测取相关参数,确定其性能指标,并准确判断可能病害及其存在位置的检测技术。该技术可以提高检测结果的准确性,可为掌握合理的管养手段提供支持,在确保检测工作高质量进行的同时有效保障施工建设按时完成。相对于传统公路工程检测手段,无损检测技术具有以下技术优势:(1)检测方法不会对道路结构产生损伤和影响,可以在不破坏道路甚至不接触道路的情况下获得测试信息,判断道路情况;(2)无损检测技术通过检测设备快速而科学地获取病害信息,具有自动化和智能化的特点,对检测人员本身的专业要求不高,只需要确保检测人员能够正确操作检测设备即可。因此,无损检测技术在公路工程试验检测中具有广泛的应用前景。实际上,目前一些工程项目已经开始应用无损检测手段,例如用声波透射技术检测路基压实度、基层缺陷、路面缺陷及厚度等;用地质雷达检测路基、基层和路面层的厚度;用图像识别技术检测路面几何外形和路面平整度等。因此,了解先进的无损检测技术的原理及应用特点,有助于推进这些检测手段在公路工程中更多的应用。

2公路工程无损检测技术原理与应用

声波透射法和图像识别技术是目前广泛用于公路工程检测的无损技术手段,下面对这两种方法的技术原理进行分析和总结,以促进二者的推广应用[3]。2.1声波透射无损检测在公路工程中的应用声波透射法可以测取公路的多种物理参数,例如路面内部的病害位置、水泥板是否脱空及路面厚度等,不同物理参数的检测原理也不一样。以路面厚度检测为例,声波透射法是将一发双收的换能器放置于被测物体(例如岩体、混凝土、土层等)上,换能器发射出声波T,并满足入射角等于第一临界角的声线,在被测物体中声波的折射角为90°,使得声波沿着钻孔壁不断滑行,然后折射回孔道中,分别接受换能器R1和R2.声波透射法应用的具体技术与测试参数相关。以路面厚度为例,需要采用低应变声波透射检测仪,包括声波一发双收测试换能器,配套软件和电脑。通过声波透射,实际上在基本不影响原有道路的情况下能够非常精确地测试出路面厚度。该技术具有实施效率高、精度高、操作方便等特点,能有效检测路面厚度、路基厚度、路基和路面内部的病害情况、路面基层质量均匀性等,在公路工程中具有广泛的应用前景。

2.2图像识别无损检测在公路工程中的应用

图像识别是通过对公路工程外形进行拍摄形成图像,并对图像进行自动分析处理的检测方法。它可以采用红外波段、激光全息方式或高清摄像方式成图像,然后据此判断路面的外形,并利用计算机视觉计算方法确定外形与设计外形的差异,从而做出相应的评判[4]。以路面平整度为例,通过图像识别法抓取路面的基本轮廓,可以确定路面是否存在病害、病害的分布范围以及路面是否平整等问题。图像识别法的操作非常简单,只需要对路面进行高清拍摄,并利用专业的计算机图像识别处理软件进行处理即可。该软件能够对图像进行二值化处理,识别表面轮廓点和异常点,从而识别出待检测参数。目前图像识别手段在公路工程中的应用主要体现在路面(表面)车辙病害、开裂、坑槽、唧浆等病害的检测,不能检测公路内部病害问题,也不能检测路面路基厚度。随着人工智能技术的发展,计算机视觉技术的计算效率和质量越来越高。图像识别手段对施工人员的操作要求极低,具有广泛的应用前景。

3结语

试验检测对公路工程建设具有非常重要的意义,其根本目的是确保建设质量满足规范各项要求。本文分析了目前公路工程试验检测技术存在的问题,指出传统检测手段会对道路结构产生损坏、操作工序繁多、对检测人员专业性要求高,因此存在很大的局限性,而无损检测技术可以很好地解决这些技术难题,具有广阔的应用前景。

参考文献:

[1]蒋方兵.公路工程试验检测管理工作在施工中的重要性分析[J].四川水泥,2016(1):238.

[2]申记榕.研究公路工程试验检测的质量控制[J].华东公路,2016(3):101-103.

[3]张书林.无损检测技术在公路工程中的应用分析[J].交通世界,2017(17):86-87.

作者:郑东辉 单位:东莞市交业工程质量检测中心

公路工程试验检测技术思考责任编辑:张雨    阅读:人次